Krystallisering (kemi)

Den krystallisering er en enhedsoperation af Chemical Engineering til isolering af et produkt i form af krystaller . Krystallisering er en af ​​de ældste fysiske operationer, der er udført sammen med fordampning af havvand for at isolere salt .

Målene for krystallisering

Formålet med krystallisering kan være:

• isoler et produkt for at genvinde det i fast form; det er på en måde det modsatte af en destillation  ;
• rense et produkt: under krystallisation afvises urenheder i den flydende fase;
• give produktet den rigtige krystallinske form (morfologi, partikelstørrelse, krystallinsk struktur osv.) for at studere det ved forskellige teknikker såsom røntgendiffraktion eller for at sikre den nødvendige stabilitet og biotilgængelighed i tilfælde af et farmaceutisk stof (se polymorfisme og galenisk form );
• i tilfælde af polymerer øges de mekaniske egenskaber, se Semi-krystallinsk polymer .

Metoder til krystallisering

Der anvendes flere tilgange:

• faseovergang  :
  • krystallisering fra en dampfase: sublimering efterfulgt af fast kondensering ,
  • krystallisering fra et smeltet medium: smeltning efterfulgt af størkning  ;
• krystallisering fra en opløsning  :
  • krystallisering ved afkøling: sænkning af opløsningens temperatur forårsager et fald i produktets opløselighed i opløsning, hvilket inducerer dets krystallisation,
  • krystallisering ved fordampning  : fordampning af opløsningsmidlet forårsager en stigning i koncentrationen af produktet i opløsning, hvilket inducerer dets krystallisation. Det er denne metode, der anvendes i moser ,
  • krystallisering ved frigivelse  : tilsætning af et salt eller et modopløsningsmiddel (som ikke opløses eller kun lidt det produkt, der skal krystalliseres), der er blandbart med opløsningsmidlet, får produktet til at frigives i opløsning, hvilket inducerer dets krystallisation. Ideelt opløser modopløsningsmidlet urenhederne.

Nedbør

Krystallisation adskiller sig fra udfældning, idet produktet krystalliserer langsomt. Krystallisation kontrolleres for at undgå fangst af opløsningsmiddel eller urenheder i krystallerne og for at opnå den korrekte krystalform.

Omkrystallisering

Omkrystallisation er et oprensningstrin ved afslutningen af ​​syntesen. Det faste stof, der skal oprenses, opløses under tilbagesvaling i den mindste mængde egnet opløsningsmiddel. Den opnåede opløsning filtreres varmt for at fjerne eventuelle uopløselige urenheder. Filtratet afkøles langsomt for at krystallisere produktet. Den opnåede suspension filtreres for at separere urenhederne opløselige i opløsningsmidlet fra det ønskede produkt.

Noter og referencer

1. (in) Narayan S. Tavare, Industrial Crystallization: Process Simulation Analysis and Design , Springer Science & Business Media, al.  "The Plenum Chemical Engineering Series",2013, 528  s. ( ISBN  1489902333 og 9781489902337 , læs online ) , s.  4.

Se også

Relaterede artikler

• Fast tilstand
• Fraktioneret krystallisation
• Krystallogenese

Eksternt link

• Saltkrystallisering - Video